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DE10233783B4 - Control for bearing elements, esp. Storage elements for storage of internal combustion engines in motor vehicles - Google Patents

Control for bearing elements, esp. Storage elements for storage of internal combustion engines in motor vehicles Download PDF

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DE10233783B4 DE10233783A DE10233783A DE10233783B4 DE 10233783 B4 DE10233783 B4 DE 10233783B4 DE 10233783 A DE10233783 A DE 10233783A DE 10233783 A DE10233783 A DE 10233783A DE 10233783 B4 DE10233783 B4 DE 10233783B4
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Abstract

Steuerung für Lagerelemente, insbesondere Lagerelemente (3) zur Lagerung von Brennkraftmaschinen (6) in Kraftfahrzeugen, wobei wenigstens ein Lagerelement (3) durch Ansteuerung hinsichtlich seines Federverhaltens (22) und/oder Dämpfungsverhaltens (23) veränderbar ist und ein Steuergerät (1) Betriebsparameter (10 bis 15) des Kraftfahrzeuges erfasst und hiervon abhängig das wenigstens eine Lagerelement ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) zusätzlich den aktuellen Fahrstil des Fahrers oder dessen verkehrssituationsbedingtes Handeln (SK) erfasst und abhängig hiervon ein Muster zur Ansteuerung des wenigstens einen Lagerelementes auswählt.control for bearing elements, in particular bearing elements (3) for the storage of internal combustion engines (6) in motor vehicles, wherein at least one bearing element (3) by Control with respect to its spring behavior (22) and / or damping behavior (23) changeable is and a control unit (1) operating parameters (10 to 15) of the motor vehicle recorded and dependent on this which drives at least one bearing element, characterized that the controller (1) additionally the current driving style of the driver or his traffic situation Acting (SK) recorded and dependent thereof a pattern for controlling the at least one bearing element selects.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für Lagerelemente, insbesondere für Lagerelemente zur Lagerung von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen.The The invention relates to a control for bearing elements, in particular for bearing elements for the storage of internal combustion engines in motor vehicles.

Aus der DE 41 23 254 A1 ist bereits eine Steuerung für aktive Lagerelemente bekannt geworden, bei der die Lagerelemente abhängig von Betriebsgrößen so angesteuert werden, dass der von der Brennkraftmaschine erzeugte Körperschall bzw. die von der Brennkraftmaschine erzeugten Schwingungen weitestgehend ausgelöscht werden. Hierbei werden alle Schallübertragungswege berücksichtigt. Die Kennfelder, die abhängig von den Betriebsgrößen und aufgrund einer fahrzeugspezifischen Ausbildung der Schallübertragungswege eine weitestgehende Auslöschung des Schalls durch Ansteuerung der aktiven Lagerelemente ermöglichen, sind auf fahrzeugspezifischen Speicherbausteinen abgelegt.From the DE 41 23 254 A1 is already known a control for active bearing elements, in which the bearing elements are controlled depending on operating variables so that the structure-borne noise generated by the engine or the vibrations generated by the internal combustion engine are largely extinguished. All sound transmission paths are considered here. The maps, which allow depending on the operating variables and due to a vehicle-specific design of the sound transmission paths a far-reaching extinction of the sound by driving the active bearing elements are stored on vehicle-specific memory modules.

Darüber hinaus sind verschiedene schaltbare Lagerelemente bekannt geworden, bei denen nicht der gesamte Schallübertragungsweg berücksichtigt wird, sondern die in der Weise angesteuert werden, dass die Schwingungen am Lagerelement selbst ein Minimum erreichen. So zeigt beispielsweise die DE 41 20 840 C1 ein steuerbares Motorlager, bei dem zwei aus Gummi bestehende Federelemente koaxial zueinander angeordnet sind. Das innere, härter ausgelegte Federelement weist einen Hohlraum auf, der durch ein druckbeaufschlagbares Fluid gefüllt werden kann. Ist der Hohlraum nicht befüllt, so wird das innere Federelement nicht wirksam und zwischen den Auflagern des Motorlagers wirkt nur das äußere, weichere Federelement. Durch Druckbeaufschlagung des Hohlraumes kann das innere Federelement zur Versteifung des Motorlagers hinzugeschaltet werden. Dies kann beispielsweise auf unebener Straße, beim Überfahren von Bordsteinen oder allgemein bei großen Relativbewegungen innerhalb des Motorlagers notwendig sein.In addition, various switchable bearing elements have become known in which not the entire sound transmission path is taken into account, but which are controlled in such a way that the vibrations on the bearing element itself reach a minimum. For example, shows the DE 41 20 840 C1 a controllable engine mount in which two rubber spring elements are arranged coaxially with each other. The inner, harder designed spring element has a cavity which can be filled by a pressurizable fluid. If the cavity is not filled, the inner spring element is not effective and between the supports of the engine mount acts only the outer, softer spring element. By pressurizing the cavity, the inner spring element can be connected to stiffen the engine mount. This may be necessary, for example, on uneven roads, when driving over curbs or generally in large relative movements within the engine mount.

Die DE 34 48 169 C2 zeigt einen anderen Aufbau: hier sind zwei Federelemente aus Gummi zueinander in Reihe geschaltet, wobei eines der Federelemente – nämlich das weichere – durch eine (Reibungs-)Kupplung blockierbar ist. Ist die Kupplung geschaltet, so wirkt nur noch das zweite, härtere Federelement. Die Kupplung soll dann betätigt werden, wenn die Schwingungsamplitude im Lagerelement einen voreingestellten Grenzwert überschreitet.The DE 34 48 169 C2 shows a different structure: here, two spring elements made of rubber are connected in series with each other, wherein one of the spring elements - namely the softer - can be blocked by a (friction) coupling. When the clutch is engaged, only the second, harder spring element acts. The clutch should then be actuated when the vibration amplitude in the bearing element exceeds a preset limit.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Steuerung für Lagerelemente, insbesondere für Lagerelemente zur Lagerung von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen, zu schaffen, mit der das Schwingungs- und Geräuschverhalten einerseits und das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs andererseits verbessert sind.outgoing From this prior art, it is an object of the invention, a Control for Bearing elements, in particular for Bearing elements for the storage of internal combustion engines in motor vehicles, too create, with the vibration and noise behavior on the one hand and the driving behavior of the motor vehicle on the other hand are improved.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass eine Minimierung der Schwingungsamplituden am Lagerelement oder eine Minimierung der Schallübertragung auf eine Fahrzeugkarosserie nicht ausreichend sind, um einen befriedigenden Geräusch-, Komfort- und Fahreindruck zu vermitteln. Vielmehr ist es erforderlich, bei der Ansteuerung der Lagerelemente einen Fahrstil des Fahrers oder dessen verkehrssituationsbedingtes Handeln zusätzlich zu berücksichtigen.The The invention is based on the recognition that a minimization the vibration amplitudes on the bearing element or a minimization the sound transmission to a vehicle body are not sufficient to a satisfactory Noise-, Convey comfort and driving impression. Rather, it is necessary When driving the bearing elements a driving style of the driver or its traffic-related action in addition to consider.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Hierbei wird vorgeschlagen, dass die Steuerung zusätzlich zu den bereits bekannten Betriebsparametern die Fahrweise, d.h. den aktuellen Fahrstil des Fahrers oder dessen verkehrssituationsbedingtes Handeln, erfasst und abhängig hiervon ein Muster zur Ansteuerung wenigstens eines Lagerelementes auswählt. Durch diese zusätzliche Einflussgröße kann die Lagerung der vom Lagerelement aufgenommenen Einrichtung (Brennkraftmaschine, Getriebe o. ä) an die Fahrsituation angepasst werden. Beispielsweise kann ein als Drehmomentstütze für die Lagerung der Brennkraftmaschine eingesetztes Lagerelement bei sportlicher Fahrweise so angesteuert werden, dass es eine hohe Steifigkeit aufweist. Die mit dieser Fahrweise verbundenen Fahrmanöver, beispielsweise Lastwechsel oder Spurwechsel, werden im Sinne einer Steigerung der Fahrdynamik und Agilität des Fahrzeuges dadurch positiv beeinflusst, dass die Brennkraftmaschine durch die nun steife Lagerung keine oder nur stark reduzierte Eigenbewegungen mehr ausführen kann.These Task is according to the invention with the Characteristics of claim 1 solved. It is suggested here that the controller in addition to the already known operating parameters the driving style, i. the current driving style of the driver or his traffic situation Act, capture and depend on thereof a pattern for driving at least one bearing element selects. Through this additional Influence can the Storage of the device received by the bearing element (internal combustion engine, Gear o. Ä) the driving situation are adjusted. For example, an as torque arm for the Storage of the internal combustion engine used bearing element in athletic Driving style are controlled so that it has a high rigidity. The driving maneuvers associated with this driving style, such as load changes or lane changes, are in the sense of increasing driving dynamics and agility of the vehicle positively influenced by the fact that the internal combustion engine Due to the now stiff storage no or only greatly reduced proper movements do more can.

Gleichzeitig ist es von Vorteil, dass durch die Ansteuerung des Lagerelementes abhängig von der aktuellen Fahrweise das Innengeräusch des Fahrzeuges an die Fahrweise angepasst wird. So ist es bei sportlicher Fahrweise durchaus gewünscht, beispielsweise von einer Brennkraftmaschine erzeugte Geräusche und Schwingungen im Innenraum des Fahrzeuges deutlicher wahrzunehmen als beispielsweise bei komfortorientierter Fahrweise. Durch die Ansteuerung des Lagerelementes im Sinne einer Erhöhung der Steifigkeit wird erfindungsgemäß die Geräuschübertragung des Aggregats, hier der Brennkraftmaschine, auf die Karosserie und damit in den Innenraum des Kraftfahrzeuges erhöht.simultaneously It is advantageous that by the control of the bearing element dependent from the current driving the interior noise of the vehicle to the Driving style is adjusted. So it is with sporty driving quite desired For example, generated by an internal combustion engine noise and To perceive vibrations in the interior of the vehicle more clearly as for example in comfort-oriented driving style. By the control of the bearing element in terms of increasing the rigidity, the noise transmission according to the invention of the unit, here the internal combustion engine, on the body and thus increased in the interior of the motor vehicle.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.advantageous Further developments of the invention are described in the subclaims.

So wird vorgeschlagen, die Steuerung des Lagerelementes mit einer Steuerung zur Beeinflussung von Fahrwerkseintellungen oder mit einer Steuerung zur Beeinflussung der Geräuschgestaltung des Fahrzeuges zu kombinieren. In diesen Steuerungen muss die Fahrweise bereits durch einen Auswahlschalter bestimmt werden. Darüber hinaus unterstützt eine solche Steuerung der Lagerelemente die Steuerung zur Beeinflussung der Fahrwerkseinstellung oder die Steuerung zur Geräuschgestaltung des Fahrzeuges bei der Erfüllung ihrer Aufgabe.Thus it is proposed to control the Bearing element with a control for influencing suspension settings or with a control to influence the noise of the vehicle to combine. In these controls, the driving style must already be determined by a selector switch. In addition, such control of the bearing elements supports the control for influencing the suspension setting or the control for the noise of the vehicle in the performance of their task.

Die Fahrweise kann selbstverständlich auch selbsttätig ermittelt werden. Ein Verfahren, bei dem eine Fahraktivitätsermittlungsfunktion eine den Fahrstil des Fahrers oder dessen verkehrssituationsbedingtes Handeln im Bezug auf die Steuerung des Kraftfahrzeuges bewertet und zu einer Größe „Fahraktivität" zusammenfasst ist beispielsweise in der DE-OS 39 22 051 beschrieben.The Driving can of course also automatically be determined. A method in which a driving activity detection function a driving style of the driver or his driving situation Action in relation to the control of the motor vehicle evaluated and summarized to a size "driving activity" For example, described in DE-OS 39 22 051.

Von besonderem Vorteil ist es, als Lagerelement eine schaltbare Drehmomentstütze zu verwenden, die zur Abstützung einer Brennkraftmaschine oder eines Antriebsaggregates dient. Insbesondere kann das Gewicht der Brennkraftmaschine oder des Antriebsaggregates über konventionelle, passiven Lager abgestützt sein. Die Drehmomentstütze wirkt zwischen der Brennkraftmaschine oder dem Antriebsaggregates und der Karosserie und ist vor allem bei Wankbewegungen wirksam, die beispielsweise aus Lastwechseln der Brennkraftmaschine oder aus Stößen, die beim Überfahren von Bordsteinen auf die Karosserie überfragen werden, resultieren. Solche Stöße sollen sicher und ohne größere Bewegungen des Brennkraftmaschine oder des Antriebsaggregates abgefangen werden und benötigen hierzu eine eher steife Abstützung. Im normalen Betrieb hingegen soll die Drehmomentstütze keine Geräusche auf die Karosserie übertragen, wofür eine eher weiche Auslegung erforderlich ist. Über eine schaltbare Drehmomentstütze, die hinsichtlich ihrer Federwirkung und/oder ihrer Dämpfungswirkung veränderbar, d.h. schaltbar ist, können beide Anforderungen erfüllt werden. Schaltbar bedeutet hier, dass die Drehmomentstütze zwischen zumindest zwei Zuständen umschaltbar ist. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt; wo notwendig, können beliebig viele weitere Schaltzustände bis hin zu einer kontinuierlichen Einstellung hinzugefügt werden.From It is particularly advantageous to use a switchable torque arm as the bearing element, for support an internal combustion engine or a drive unit is used. In particular, can the weight of the internal combustion engine or the drive unit via conventional, supported passive bearing be. The torque arm acts between the internal combustion engine or the drive unit and the body and is especially effective in rolling motions, for example, from load changes of the internal combustion engine or from bumps that when driving over from curbs to the bodywork will result. Such shocks should safely and without major movements of the Internal combustion engine or the drive unit to be intercepted and need this is a rather stiff support. In normal operation, however, the torque arm should not Sounds transferred to the body, what a rather soft design is required. About a switchable torque arm, the changeable in terms of their spring action and / or their damping effect, i. is switchable, can both requirements are met. Switchable here means that the torque arm between at least two states is switchable. However, the invention is not limited thereto; Where necessary, can any number of additional switching states up to a continuous setting added become.

Die Erfindung ist nachstehend anhand des in der einzigen Figur gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert: Es zeigen:The Invention is shown below with reference to the single FIGURE Embodiment explained in more detail: It demonstrate:

1 eine schematische Übersicht in Form eine Blockschaltbildes einer Vorrichtung zur Ansteuerung eines als Drehmomentstütze wirkenden Lagerelementes, 1 a schematic overview in the form of a block diagram of a device for controlling a bearing as a torque support bearing element,

2 eine Aufsicht auf ein Antriebsaggregat mit einer Drehmomentstütze, und 3 eine Vorderansicht zu 2. 2 a plan view of a drive unit with a torque arm, and 3 a front view too 2 ,

1 zeigt ein Steuergerät 1, das über eine Steuerleitung 2 auf ein Lagerelement 3 einwirkt. 1 shows a control unit 1 that via a control line 2 on a bearing element 3 acts.

In den 2 und 3 ist schematisch der Einbauort des Lagerelementes 3 gezeigt. Bei dem Lagerelement 3 handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel um eine Drehmomentstütze, die zusammen mit Motorlagern 4a, 4b und einem Getriebelager 5 die Abstützung eines aus Brennkraftmaschine 6 und angeflanschtem Getriebe 7 bestehenden Antriebsaggregates 8 bewirkt. Wie besonders in 3 zu erkennen, dienen die passiven Motorlager 4a, 4b zur Abstützung des Gewichts des Antriebsaggregates 8, während über die Drehmomentstütze 3 insbesondere Wankbewegungen des Antriebsaggregates 8 in den Lagern 4a, 4b und 5 gegenüber einer Karosserie 9 abgestützt werden.In the 2 and 3 is schematically the installation location of the bearing element 3 shown. At the bearing element 3 This is a torque arm in this embodiment, which together with engine mounts 4a . 4b and a gearbox bearing 5 the support of an internal combustion engine 6 and flanged gearbox 7 existing drive unit 8th causes. How special in 3 to recognize, serve the passive engine mounts 4a . 4b for supporting the weight of the drive unit 8th while on the torque arm 3 in particular roll motions of the drive unit 8th in the camps 4a . 4b and 5 opposite a body 9 be supported.

Wie in 1 gezeigt, verarbeitet das Steuergerät 1 verschiedene Betriebsgrößen des Kraftfahrzeuges. Die Betriebsgrößen sind anhand von Gebern beispielhaft dargestellt: ein Geber 10 für die Fahrgeschwindigkeit v, ein Geber 11 für eine senkrechte Beschleunigung az des Fahrzeugsaufbaus, ein Geber 12 für den Lenkwinkel lw, ein Geber 13 für die Längsbeschleunigung ax des Fahrzeuges, ein Geber 14 für die Querbeschleunigung ay des Fahrzeuges und ein Geber 15, der direkt an der Drehmomentstütze 3 angeordnet ist, für die Auslenkung d der Drehmomentstütze 3.As in 1 shown, the controller processes 1 different operating variables of the motor vehicle. The operating variables are exemplified by encoders: an encoder 10 for the driving speed v, an encoder 11 for a vertical acceleration az of the vehicle body, an encoder 12 for the steering angle lw, an encoder 13 for the longitudinal acceleration ax of the vehicle, an encoder 14 for the lateral acceleration ay of the vehicle and a donor 15 , which is directly on the torque arm 3 is arranged for the deflection d of the torque arm 3 ,

Zusätzlich ist am Steuergerät 1 ein Eingang für in Signal SK vorgesehen, das die Fahrweise eines Fahrers charakterisiert. Die Größe SK wird dabei von einem Steuergerät 16 bereit gestellt, das zur Beeinflussung von Fahrwerkseinstellungen, hier gesamtheitlich mit 17 bezeichnet, vorgesehen ist. Mit dem Fahrwerksteuergerät 16 verbunden ist ein Wahlschalter 17 zur Auswahl zwischen den Einstellungen „Komfort", „Normal" und „Sport". Das Fahrwerksteuergerät 16 kann beispielsweise an den Fahrwerkseinstellungen 18 die Kräfte eines Stoßdämpfers, den Bremseneingriff, Federkräfte, Stabilisatormomente und andere Größen abhängig von verschiedenen Betriebgrößen des Kraftfahrzeuges und der Stellung des Wahlschalters 17 beeinflussen.Additionally is on the control unit 1 an input for provided in signal SK, which characterizes the driving style of a driver. The size SK is thereby from a control unit 16 provided to influence the suspension settings, here holistic with 17 designated, is provided. With the chassis control unit 16 connected is a selector switch 17 to choose between the settings "Comfort", "Normal" and "Sport" 16 For example, on the suspension settings 18 the forces of a shock absorber, the brake engagement, spring forces, stabilizer moments and other variables depending on different operating variables of the motor vehicle and the position of the selector switch 17 influence.

Im Ausführungsbeispiel wird die Größe SK auch an ein drittes Steuergerät 19 weiter gegeben, das zur Beeinflussung einer Geräuschgestaltung des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist. Nur beispielhaft wirkt das dritte Steuergerät 19 hier auf eine Abgasanlage 20, in der eine steuerbare Klappe 21 zur Beeinflussung des Dämpfungsverhaltens der Abgasanlage 20 vorgesehen ist.In the exemplary embodiment, the size SK is also connected to a third control unit 19 given, which is intended to influence a noise design of the motor vehicle. Only by way of example acts the third control unit 19 here on an exhaust system 20 in which a controllable flap 21 for influencing the damping behavior of the exhaust system 20 is provided.

An der Drehmomentstütze 3 können Stelleinrichtungen 22 zur Beeinflussung der Federsteifigkeit und/oder Stelleinrichtungen 23 zur Beeinflussung der Dämpfung vorgesehen sein, wie diese an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind. Beide Stelleinrichtungen 22, 23 werden durch die Steuerleitung 2 angesteuert, wobei eine getrennte Beeinflussung der Stelleinrichtungen 22, 23 möglich ist.At the torque arm 3 can control devices 22 for influencing the spring stiffness and / or adjusting devices 23 be provided for influencing the damping, as they are known per se from the prior art. Both adjusting devices 22 . 23 be through the control line 2 controlled, with a separate influence on the control devices 22 . 23 is possible.

Claims (5)

Steuerung für Lagerelemente, insbesondere Lagerelemente (3) zur Lagerung von Brennkraftmaschinen (6) in Kraftfahrzeugen, wobei wenigstens ein Lagerelement (3) durch Ansteuerung hinsichtlich seines Federverhaltens (22) und/oder Dämpfungsverhaltens (23) veränderbar ist und ein Steuergerät (1) Betriebsparameter (10 bis 15) des Kraftfahrzeuges erfasst und hiervon abhängig das wenigstens eine Lagerelement ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) zusätzlich den aktuellen Fahrstil des Fahrers oder dessen verkehrssituationsbedingtes Handeln (SK) erfasst und abhängig hiervon ein Muster zur Ansteuerung des wenigstens einen Lagerelementes auswählt.Control for bearing elements, in particular bearing elements ( 3 ) for the storage of internal combustion engines ( 6 ) in motor vehicles, wherein at least one bearing element ( 3 ) by driving with respect to its spring behavior ( 22 ) and / or damping behavior ( 23 ) is changeable and a control device ( 1 ) Operating parameters ( 10 to 15 ) of the motor vehicle and depending on the at least one bearing element controls, characterized in that the control unit ( 1 ) additionally detects the current driving style of the driver or his traffic-related action (SK) and depending on a pattern for controlling the at least one bearing element selects. Steuerung für Lagerelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrstil des Fahrers oder dessen verkehrssituationsbedingtes Handeln (SK) durch einen Wahlschalter (17) zur Beeinflussung einer Fahrwerkseinstellung (18) oder einer Geräuschgestaltung (20) des Fahrzeuges bestimmt ist.Control for bearing elements according to claim 1, characterized in that the driving style of the driver or his traffic-related action (SK) by a selector switch ( 17 ) for influencing a suspension setting ( 18 ) or a sound design ( 20 ) of the vehicle is determined. Steuerung für Lagerelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrstil des Fahrers oder dessen verkehrssituationsbedingtes Handeln (SK) durch Auswertung von Betriebsgrößen des Kraftfahrzeuges bestimmt wird.Control for Bearing elements according to claim 1, characterized in that the Driving style of the driver or his traffic-related action (SK) determined by evaluation of operating variables of the motor vehicle becomes. Steuerung für Lagerelemente nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem sportlich orientierten Fahrstil ausgehend von einem komfortorientierten Fahrstil das Federverhalten (22) des Lagerelementes in Richtung hohe Federsteifigkeit und das Dämpfungsverhalten (23) des Lagerelementes in Richtung hohe Dämpfung verstellt wird.Control for bearing elements according to one of the preceding claims, characterized in that in a sport-oriented driving style, starting from a comfort-oriented driving style, the spring behavior ( 22 ) of the bearing element in the direction of high spring stiffness and the damping behavior ( 23 ) of the bearing element is adjusted in the direction of high damping. Steuerung für Lagerelemente nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (3) eine Drehmomentstütze einer Brennkraftmaschine (6) oder eines Antriebsaggregates (8) ist.Control for bearing elements according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing element ( 3 ) a torque arm of an internal combustion engine ( 6 ) or a drive unit ( 8th ).
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